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课时作业(7) 气体的等压变化和等容变化
[对应学生用书P98]
1.对一定质量的理想气体,用p、V、T分别表示气体压强、体积和温度,则有( )
A.若T不变,p增大,则分子热运动的平均动能增大
B.若p不变,V增大,则分子热运动的平均动能减小
C.若p不变,T增大,则单位体积中的分子数减少
D.或V不变,p减小,则单位体积中的分子数减少
C [分子平均动能只与温度有关,A错;若p不变,V增大,则T升高,B错;若p不变,T增大,则V增大,C正确;若V不变,单位体积内的分子数不变,D错.]
2.一个密封的钢管内装有空气,在温度为20℃时,压强为1 atm,若温度上升到80℃,管内空气的压强为( )
A.4 atm B.14 atm
C.1.2 atm D.56 atm
C [由=得=,p2=1.2 atm.]
3.冬天有这样的现象:剩有半瓶水的热水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时不易拔出来.出现该现象的主要原因是瓶内气体( )
A.温度不变,体积减小,压强增大
B.体积不变,温度降低,压强减小
C.温度降低,体积减小,压强不变
D.质量不变,体积减小,压强增大
B [由于暖水瓶内气体的体积不变,经过一晚的时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律得温度降低,压强减小.即暖瓶内的压强减小,气体向外的压力减小,所以拔出瓶塞更费力.]
4.(多选)一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了,若气体原来温度是27 ℃,则温度的变化是( )
A.升高到450 K B.升高了150 ℃
C.升高到40.5 ℃ D.升高到450 ℃
AB [由=得:=,T2=450 K,换算为摄氏度为:450 K-273 K=177℃,
升高177℃-27℃=150℃.]
5.一定质量的气体,如果保持它的压强不变,降低温度,使它的体积变为0℃时体积的,则此时气体的温度为( )
A.- ℃ B.- ℃
C.- ℃ D.-273n(n-1) ℃
C [根据盖吕萨克定律,在压强不变的条件下V1=V0,根据题意=V0,整理后得t=-℃.]
6.某一密闭气体,分别以两个不同的体积做等容变化,这两个等容过程对应的pt图像如图中的①②所示.则相对应的VT图像或pV图像可能是( )
D [同一部分密闭气体在体积不同的情况下的pt图像中,0 ℃时图线①压强大,说明其对应的体积小,两条图线都是等容变化,且图线①对应体积小,故A、B、C错误,D正确.]
7.如图所示,某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度,当容器水温是30 ℃时,空气柱长度为30 cm;当水温是90 ℃时,空气柱的长度是36 cm.则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度( )
A.-273 ℃ B.-270 ℃
C.-268 ℃ D.-271 ℃
B [由等压变化知=所以有=,即=,ΔT=300 K,所以绝对零度应为30℃-300℃=-270℃,B项正确.]
8.如图所示,冷藏室里桌面上一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞,使汽缸悬空而静止,汽缸内壁光滑且导热性能良好.开始时冷藏室温度为27 ℃,汽缸内气柱长度为L;在室内气压不变的情况下缓慢降温,稳定后发现气柱缩短了.则:
(1)汽缸内气体做的是等温变化、等压变化还是等容变化?
(2)稳定后的室温为多少?
解析 (1)以汽缸为研究对象,对汽缸受力分析,汽缸受力平衡,有:p0S+Mg=pS
得缸内气体压强为:p=p0+
缸内气体的压强是定值,可知缸内气体做的是等压变化.
(2)根据盖吕萨克定律,有:
=
解得稳定后的室温为T1=T0=240 K=-33℃.
答案 (1)等压变化 (2)-33℃
9.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )
A.状态b的压强大于状态c的压强
B.状态a的压强大于状态b的压强
C.从状态c到状态d,体积减小
D.从状态a到状态c,温度不变
A [分别过abcd四个点作出等压变化线,如图所示.
保持体积不变,温度越高,则压强越大,可知在VT图像中,等压线倾角越大,压强越小,所以pa<pd<pc<pb,故A正确,B错误;由图像可知,从状态c到状态d体积增大,故C错误;从状态a到状态c,温度升高,故D错误.]
10.如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H1>H2,水银柱长度h1>h2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( )
A.均向下移动,A管移动较多
B.均向下移动,B管移动较多
C.A管向上移动,B管向下移动
D.无法判断
A [根据盖吕萨克定律得ΔV=·V,因A、B管中的